[发明专利]一种无线充电移动导轨装置及其控制方法

权利要求书

1.一种无线充电移动导轨装置，其特征在于，包括供电模块、受电模块和信号控制模块，其中供电模块包括依次相连的直流电压源、逆变电路、用于利用产生的相应交变电流和交变磁场进行电能无线传输的耦合机构，受电模块包括整流电路、DC-DC滤波电路以及负载和储能电源；耦合机构包括原级绕组线圈电路和并联的两个次级绕组线圈电路，原级绕组线圈电路由若干个RLC串联谐振电路构成，与供电模块中的逆变电路相连，并联的两个次级绕组线圈电路是由两个RLC谐振回路并联构成，次级绕组线圈电路与受电模块中的整流电路相连；信号控制模块包括采集电路和比较器电路，采集电路采集受电模块中的交变电流信息并传送到比较器电路，比较器电路用于生成控制逆变电路动作的控制信号。

2.根据权利要求1所述的无线充电移动导轨装置，其特征在于，所述直流电压源处并联一电容，该电容的容量与直流电压源相当。

3.根据权利要求1所述的无线充电移动导轨装置，其特征在于，所述逆变电路采用高频全桥逆变电路，包括4个MOS管，两两一组组成两组桥臂，通过控制脉冲信号电平来控制MOS管开关导通截止与否，进而控制相应桥臂构成回路的通断。

4.根据权利要求3所述的无线充电移动导轨装置，其特征在于，所述4个MOS管分别为V1、V2、V3、V4，V1、V4组成一组桥臂，V2、V3组成一组桥臂，在V1、V2基极加有一对相反的控制脉冲电压信号，同时在V3、V4基极的控制脉冲相位也相反，其中V3基极的控制脉冲电压相位落后V1的偏移角为θ角。

5.根据权利要求1所述的无线充电移动导轨装置，其特征在于，所述整流电路采用二极管单相整流电路。

6.一种基于权利要求1-5任一项所述无线充电移动导轨装置的控制方法，其特征在于，包括步骤：

当电动导轨汽车准备启动且准备进行无线电能充电时，直流电压源流出的稳定直流分量经逆变电路后输出交流方波电压信号，最后经原级绕组线圈电路输出高频正弦交流电压，生成相应的交变磁场；次级绕组线圈电路通过磁场耦合产生交变电流，交变电流经整流电路后再经DC-DC滤波电路滤除相应交变电流中的谐波分量，最后分别对储能电源进行充电储能和为负载供能；

当电动小车开始位置移动时，采集电路采集受电模块中的交变电流信息并传送到比较器电路，比较器电路生成控制信号控制逆变电路中各组桥臂通断，进而实现电路逆变，实现交变电流，完成电磁耦合电能传递。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述比较器电路还生成一路控制信号，用于向后一供电模块中传送，控制后面一个供电模块中逆变电路MOS开关管组成的相应桥臂通断产生相应地交流方波，进而经谐振网络产生相应的交变电流、交变磁场，使得原级绕组线圈电路与并联的两个次级绕组线圈电路连续不断的进行电磁耦合能量传输。

8.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述采集电路采集受电模块中的交变电流信息后，将信息发送到在先供电模块中的比较器，该比较器用于控制其对应供电模块中逆变电路MOS开关管组成的相应桥臂通断产生相应的交流方波，在不需要供电时，控制供电模块停止电能传输。